第28卷第2期2012年2月
建筑科学BUILDING SCIENCE
Vol.28，No.2Feb．2012
［文章编号］1002-8528（2012）02-0042-04
表面铺装对城市热岛现象的影响
陈伟娇，刘
娜，陈亚飞，许
康，郑
超，刘晓鸣（北方工业大学
建筑工程学院，北京100144）
［摘要］城市表面铺装是加剧城市热岛现象的因素之一，保水性铺装是一种通过表面蒸发冷却现象降低
铺装表面温度，进而缓解城市热岛现象的有效方法。本文首先对选定的各个铺装表面的表面温度进行了测试，总结不同铺装表面对城市热岛现象的影响程度。而后，针对存在表面蒸发效果的铺装表面进行了实验，定量地给出了表面蒸发冷却现象对周围环境温度及相对湿度的影响。
底线作文800字
［关键词］热岛现象；表面铺装；蒸发冷却；温度；相对湿度［中图分类号］TU111.3［文献标识码］A
Influences of Surface Pavements on Heat Island Phenomenon
CHEN Wei-jiao ，LIU Na ，CHEN Ya-fei ，XU Kang ，ZHENG Chao ，LIU Xiao-ming
（College of Architecture ，North China University of Technology ，Beijing 100144，China ）
［Abstract ］Surface pavement is one of the reasons for city heat island phenomenon ，and water retention pavement is an effective method to decrea the surface temperature ，which could relieve this phenomenon．In this paper ，the surface temperatures of different pavement surfaces under different conditions were measured ，and the impact of pavement surfaces on city heat island phenomenon were
discusd．And then ，
the experiments for the pavement surface with evaporation cooling effect were carried out ，the influences of surface evaporative cooling on air temperature and relative humidity of surrounding environment were quantitatively analyzed．
［Keywords ］heat island phenomenon ，surface pavement ，evaporation cooling ，temperature ，relative humidity
［收稿日期］
2011-10-14
［修回日期］2011-10-25
［基金项目］北京工业大学学生科技活动基金资助项目［作者简介］陈伟娇（1974-），女，博士，讲师［联系方式］
chenikyoujy@yahoo．com．cn
1引言
近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛现象变得越来越明显。其形成的主要原因包括人工热源的增加，城市中绿地、树木和水体的相对减少，以及城市下垫面的影响
［1］
。
20世纪80年代以前，城市和郊区等的下垫面主要以自然土地、绿地和水面为主。近年来，随着社会的发展，城市人口密度不断增加，城市面积不断扩大，城市内出现了大量的人工构筑物，如混凝土和沥青路面，以及各种建筑墙面等。对于城市表面的铺装，
路面铺装面积占城市表面铺装面积的60% 70%。为了增强排水效果，现今采用的路面铺装材料透水性较强，如沥青铺装路面，基本上不具有以往自然下垫面的保水性，因此不可能通过蒸发冷却现象来降低铺装表面的温度。另外，人工构筑物改变
了城市下垫面的热力属性，这些构筑物吸热快而热容量小，
在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地和水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面表面温度，这种情况加剧了城市热岛现象的发展。
保水性铺装是一种通过表面蒸发冷却现象降低铺装表面温度，进而缓解城市热岛现象的有效方法。研究发现，普通的沥青路面铺装材料不具有保水性，即使内部存在水分，也无法通过毛细现象形成表面蒸发冷却现象，而添加了保水性材料的沥青路面铺装材料与普通的沥青路面铺装材料相比，
蒸发冷却现象可使表面温度降低10 15ħ
［2-3］
形象英语。随着铺装表面蒸发冷却过程的发生，在表面温度有所降低的同时，也会引起周围环境温度和相对湿度的变化，此种情况下周围环境参数的变化程度有多大、对人们的舒适度会产生何种影响还是个未知数。本研究首先针对所选定的各铺装路面表面温度进行测试，分析不同铺装路面对城市热岛现象的影响程度。然后，针对存在表面蒸发冷却效果的铺装路面及其周围环境进行实验，
测试其表面蒸发冷却过程中周围环境
第2期陈伟娇，等：表面铺装对城市热岛现象的影响参数的变化。
基因多样性
2不同铺装路面表面温度的测定
2.1实验对象及实验方法
实验对象为沥青铺装路面、透水砖铺装路面、花
岗岩铺装路面、混凝土铺装路面、绿地及湿润土地。
实验方法为利用红外线温枪测定如下3种情况
下各铺装路面的表面温度：无洒水情况下；表面洒水
量为3L/m2，洒水30min后；表面上方有绿色植物
遮蔽。测试时间为2011年7月4日8：00 16：00，
当日最高气温为38ħ。测试时间间隔为1h。
2.2实验结果
在正常无遮蔽无洒水情况下各铺装路面的表面
温度变化曲线如图1所示。由图可知，在所选定的
6种铺装路面中，沥青铺装路面的表面温度最高，最
高温度出现在16：00，为54.2ħ。花岗岩、混凝土、
透水砖这3种材料的铺装路面表面温度变化较为接
近，在14：00达到最大值，分别为50.1、51.1和51.3
ħ。绿地和湿润土地的表面温度最低，两者均在
14：00达到最大值，分别为36.6ħ和34.8ħ，与
14：00沥青铺装路面表面温度（52.1ħ）相比约低
18ħ，与花岗岩、混凝土、透水砖3种材料的铺装路
面的最高表面温度相比约低16ħ。由此可见，与自
然下垫面相比，人工构筑物大大提高了城市表面的
温度。另外，除了沥青铺装路面以外，其它材料的铺
装路面在14：00以后表面温度均开始下降，这说明
沥青铺装路面的热容性较大，白天吸收存储大量的
热量，而其本身无法通过毛细现象形成表面的蒸发
冷却，所以白天存储的热量在夜间仍然会向周围环
境散发，从而加剧了城市热岛现象。
建筑科学第28卷
3蒸发冷却现象对铺装路面表面温度及周
围环境的影响
3.1实验对象及实验方法
由上述实验可知，透水砖在具有透水性的同时，
也具有一定的保水性，能够利用毛细现象达到材料
表面的蒸发冷却。本节实验以透水砖为实验对象，
对其表面洒水后的蒸发冷却现象随时间的变化规律
以及铺装表面的蒸发冷却现象对周围环境温度及相
对湿度的影响进行测定。
开业活动营销策划方案实验方法为：首先在正午（12：55）测定透水砖
铺装路面表面温度及路面正上方高度0.5m和1.0
m处的空气温度及相对湿度，然后对其表面洒水，洒
水量为10L/m2，测量洒水后瞬间及之后的透水砖
铺装路面表面温度及路面正上方高度0.5m和1.0
m处的空气温度及相对湿度。测试时间间隔为1
min。
3.2实验结果
洒水后1h内的透水砖铺装路面的表面温度变
灵芝口服液化曲线如图4所示。可以看出，在洒水后的瞬间，透
水砖被很快冷却，随即在3min内其表面温度快速
回升，之后表面温度稳定变化，呈现逐渐上升的趋
势。洒水1h后，表面温度与洒水后温度恢复平稳
状态时相比仅升高了3ħ。这一结果说明由于透水
砖属于多孔质材料，在具有透水性的同时还存在一
定的保水性。洒水后其表面湿润，一方面通过表面
水分蒸发带走蒸发潜热，使其维持较低的温度，另一
方面，有部分水分残留在透水砖内部，由于毛细现象
可继续维持透水砖铺装路面表面的蒸发冷却现象，
拇指关节疼痛
表面在洒水后很长一段时间内仍然能够保持低于洒
水前温度的状态。
第2期陈伟娇，等：表面铺装对城市热岛现象的影响
析可以得出以下结论：1）沥青、花岗岩及混凝土这3种路面铺装材料不具有保水性，无法通过蒸发冷却现象降低其表面温度。2）沥青铺装路面吸热快，热容量大，对城市热岛现象的影响与其它材料的铺装路面相比尤为严重。3）透水砖具有一定的保水性，可通过蒸发冷却现象降低铺装路面的表面温度，但其保水性较差，洒水后维持稳定的蒸发冷却现象的时间较短。4）对于存在蒸发冷却现象的铺装路面，表面温度降低的同时，对周围环境的温、湿度均存在一定的影响。对于路面正上方1m以上的空间来说，虽然温度所受影响不大，但相对湿度有较大程度的增加。
［参考文献］
［1］日本都市环境学教材编辑委员会．城市环境学［M］．林荫超，等，译．北京：机械工业出版社，2005．
［2］陈伟娇，水谷章夫．开粒度与保水性沥青路面铺装材料的表面蒸发冷却效果的比较［J］．建筑科学，2011，27（4）：56 59．［3］陈伟娇，楼胜芳，水谷章夫．保水性铺装材料表面蒸发冷却效果的室内实验研究［J］．建筑科学，2011，27（6）：56 60．
（上接第16页）
适应社会环境的话，那么建筑的社会生态位构建则可视为主动地迎合和改变社会环境，通过建筑规划
设计，营造有利于增进人类社会文明进步的人居环境，促进人类社会的和谐发展。如表1所示，根据社会构成要素，建筑社会生态位构建可以从经济、文化、技术等不同层面加以分析，采取生态位策略，构建可持续的建筑社会生态位。
4结语
本文根据建筑所具有的类生命体特征，借鉴生态学生态位原理，界定了建筑生态位的概念，对其基本特征进行了分析，并将建筑生态位纳入人类建筑活动的背景中加以讨论。建筑生态位构建及其生态位策略为建筑规划设计提供了新视角和新方法。在可持续发展观已成为人类共识的今天，建筑生态位原理探析及其生态位构建研究无疑对人类的可持续建筑活动具有重要的现实意义。
［参考文献］
［1］傅桦，吴雁华，曲利娟．生态学原理与应用［M］．北京：中国环境科学出版社，2008．
［2］Johnson RH．Determinate Evolution in the Color Pattern of the Lady-beetles［M］．Comegie Znstitution of Washington Public，
海南岛简介1910：122．
［3］Grinell J．The niche relationship of the California thrasher［J］．Auk，1917，21：364 382．
［4］张峡丰，邹一辉．城市建筑生态化的生态位评价研究［J］．建筑学报，2008，（3）：33 35．
［5］包庆德，夏承伯．生态位：概念内涵的完善与外延辐射的拓展
［J］．自然辩证法研究，2010，26（11）：43 47．
［6］Whittaker RH．Communities and Ecosystem［M］．New York：Macmillan，1970．
［7］栗德祥．应用生态位理论分析建筑现象［J］．世界建筑，2007，（4）：132 134．
［8］曲冰，孙澄，梅洪元．“活”的建筑———关于建筑类生命体特征的思考［J］．建筑学报，2005，（1）：22 23．
［9］朱春全．生态位态势理论与扩充假说［J］．生态学报，1997，17（3）：324 332．
［10］林文雄．生态学［M］．北京：科学出版社，2007．
［11］朱春全，雷静品．人类生态位的扩充与可持续发展［J］．生态学杂志，1997，16（3）：50 54．
［12］肖杨，毛显强．城市生态位理论及其应用［J］．中国人口·资源与环境，2008，18（5）：41
45．
［13］Laland KN，Odling-Smee FJ，Feldman MW．Evolutionary conquences of niche construction：A theoretical investigation
using two-locus theory［J］．Journal of Evolutionary Biology，1996，
9（3）：293 316．
［14］韩晓卓，张彦宇．基于生态位构建的n-种群集合种群动态分析［J］．生态学报，2008，28（7）：3271 3276．
［15］Jones CG，Lawton JH，Shachak M．Positive and negative effects of organisms as physical ecosystem engineers［J］．Ecology，1997，
78：1946 1957．
［16］韩晓卓，李自珍，惠苍，等．物种生态位构建理论与双点位基因模型应用［J］．西北植物学报，2004，24（3）：558 562．［17］颜爱民，刘虎，邢华伟．生态位构建理论及其应用［J］．湖南农业大学学报（自然科学版），2007，33（3）：333 336．演示文稿制作
［18］赵定涛，扶元广．社会选择理论的新进展［J］．经济理论与经济管理，2005，（2）：69 73．
［19］张恒龙，陈宪．社会选择理论研究综述［J］．浙江大学学报（人文社会科学版），2006，36（2）：80 86．
［20］孙经纬，王伯言．社会选择、福利和发展［J］．外国经济与管理，1998，（12）：11 15．
54
